秦祁昆走滑-挤压造山域

二、秦祁昆走滑-挤压造山域

秦祁昆走滑-挤压造山域由阿尔金构造带、东昆仑构造带、西秦岭构造带以及祁连构造带等多个构造带共同构成，这些构造带一般都是古老造山带，新近纪以来发生强烈活动，构成青藏高原北部边缘造山带系统。新近纪以来上述构造带具有相对统一的动力背景，即受控于阿尔金断裂以及东昆仑断裂等大型左行走滑断裂控制的走滑体系，同时具有近南北向的挤压作用。依据平衡剖面分析，晚新生代以来，东昆仑与祁连构造带之间的缩短量可达150km（Meyer等，1998）。以新生代重大构造边界以及区块构造变形特征，进一步划分出阿尔金构造区、东昆仑-西秦岭构造区、柴达木构造区和祁连构造4个构造区。

1.阿尔金构造区

阿尔金断裂是青藏高原以及中亚地区一条超壳性质的重大断裂，是控制青藏高原形成、演化的重要活动构造，切割了不同构造单元。该断裂构造地貌特征显著，沿主干断裂发育一系列新生代断陷构造。断裂西起龙木错以西，断续延伸与喀喇昆仑断裂相交，经于田、茫崖，向北与祁连山北缘断裂相接，全长达1 700km。阿尔金构造带位于柴达木和塔里木盆地之间，是受阿尔金断裂左行挤压控制的造山带，在构造样式上为正花状构造，造山带构造块体向两侧盆地沉积逆冲，在阿尔金断裂北段，中新元古界地层逆冲至塔里木盆地第四系地层之上，造山带内部沿断裂局部发育走滑拉分构造（如索尔库里盆地）。

对阿尔金断裂活动的起始时间具有很大的争议，目前还不能作出确切的论断。不同学者得出的结论也相差甚远，从中新元古代跨越至新生代（李海兵等，2001）。不仅如此，阿尔金断裂的走滑幅度也存在很大的分歧，例如，以红柳沟-拉配泉结合带与北祁连结合带的错动得出阿尔金走滑幅度为400～480km，而以东昆仑与西昆仑晚古生代岩浆带的错动得出走滑幅度则为180～200km，断裂中段两盘以第三纪（古近纪＋新近纪）地质体的错动表明新近纪以来走滑幅度约为80～100km（张岳桥等，2001），在断裂东端获得的中新世中期以来的走滑幅度为69～90km（Wang，1997），但多数学者倾向认为阿尔金断裂累计走滑幅度为350～400km。尽管关于阿尔金走滑幅度的认识并不统一，但对阿尔金断裂左行性质及现代强烈活动性几乎没有争议。GPS观测数据表明，阿尔金断裂现代走滑速率为9～10mm/a，依据河流地貌分析，阿尔金断裂中段左行走滑速率为（9.4±2.3）mm/a（Cowgill，2007）。

阿尔金断裂带西端与昆仑山交接部位发育以碱性岩浆活动的火山作用，年龄主要集中在上新世以来，最近一次火山喷发作用发生在1951年；断裂东端与祁连山北缘断裂交接部位也发育有碱性、基性火山岩，火山喷发时代为上新世第四纪，同样支持阿尔金断裂是一条超壳性质的断裂。同时阿尔金断裂带也是强震多发带，历史记录了多期6级以上的地震。

阿尔金断裂的形成和演化与青藏高原北部系列近东西向造山带的演化密切相关。阿尔金断裂北段与祁连山北缘断裂等近东西向断裂连接，形成系列马尾状构造，表明青藏高原北部祁连山内部多条逆冲带的形成受控于阿尔金断裂左行走滑作用，阿尔金断裂走滑作用向北被祁连造山带挤压缩短所吸收（王成善等，2004；李海兵等，2006；Metivier等，1998；袁四化等，2008；Peltzer等，1989）。

2.东昆仑-西秦岭构造区

东昆仑-西秦岭构造区包括东昆仑走滑-挤压构造带、祁漫塔格构造带以及阿雅克库湖盆地以及东侧的西秦岭构造带。东昆仑构造带北以祁漫塔格逆冲断裂-昆北隐伏断裂为界，南以东昆南断裂为界，东与西秦岭构造带在都兰以东相接。

东昆仑构造带主要受控于东昆南断裂，同时存在近南北向的挤压缩短作用，以走滑-挤压应力为特征。东昆南断裂西起青海省布喀达坂峰以西，向东经库赛湖、西大滩、东大滩、阿拉克湖、托索湖、玛积雪山、玛沁，止于四川省境内的玛曲一带，全长约1 600km，走向北西西南东东，左旋走滑性质，是青藏高原北部沿东昆仑晚古生代缝合带形成的一条巨型活动断裂带，属超壳性质的大型断裂。东昆南断裂带在深部总体向北陡倾，断层两盘岩石圈结构差异显著，北侧东昆仑构造的厚度为58km，南侧高原腹地区的厚度为65km以上，南、北两侧地壳的厚度相差8～10km（张瑞斌等，2002）。此外在断裂两侧，重力异常以及航磁异常均有显著差异，表明该断裂两侧岩石圈演化阶段差异显著（张瑞斌等，2002）。东昆仑断裂同时为强震多发带，不同部位皆曾有6～7级以上强震发生，且震源深度达30km。晚更新世晚期以来断裂的左旋走滑速率为10～14mm/a；全新世以来左旋走滑速率为10～15mm/a；GPS测得断裂现今的左旋走滑速率为10～14mm/a。

东昆仑走滑-挤压构造带的隆升最早在始新世渐新世阶段，东昆仑构造带东段磷灰石裂变径迹冷却年龄几乎都在这个阶段（Yuan等，2006；王国灿等，2007）。中新世阶段东昆仑造山带可能也经历了快速隆升作用，东大滩-东温泉地区存在晚新生代逆冲推覆构造系统，早二叠世大理岩和早三叠世砂板岩自北向南逆冲推覆于古新统始新统风火山群和渐新统之上，保守估计推覆距离为30～35km，并形成不同规模的飞来峰构造，推覆构造的主要活动时期为26～13.5Ma（吴珍汉等，2007）。上新世以来东昆仑构造带地区经历了快速隆升和显著的地貌变化。昆仑山垭口盆地是东昆仑地区特殊的断陷盆地，其形成于3.6Ma以来（宋春晖等，2005），盆地沉积现已抬升至分水岭附近，盆地年代学研究表明，东昆仑强烈隆升作用发生在早中更新世之交，该构造运动与黄河源地区构造事件同期而被共同称为昆仑-黄河运动（崔之久等，1998）。昆仑山垭口地区小南川岩体磷灰石裂变径迹也揭示上新世以来存在快速构造隆升（王岸等，2007）。总体而言，东昆仑构造带的隆升集中在东昆仑断裂一侧，向北逐渐衰减，这为两期大地水准测量结果（王庆良等，2004）所印证。

阿雅克库湖盆地夹于东昆仑构造带与祁漫塔格构造带之间，是与祁漫塔格构造带构造隆升同步的新生代断陷盆地，其形成演化与祁漫塔格构造带密切相关。祁漫塔格构造带北以南倾祁漫塔格逆冲断层为界，该断裂向东可与北昆仑断裂相接，南侧则以昆中断裂为界。祁漫塔格断层逆冲作用使得元古宇变质基底以及古生界地层推覆至柴达木盆地古近系新近系地层之上。构造带基岩磷灰石裂变径迹冷却年龄主体介于中新世（拜永山等，2008；Jolivet等，2001），表明祁漫塔格构造带的快速逆冲和隆起以及成山作用主要在中新世阶段。

西秦岭构造带南以东昆仑断裂为界，北以西秦岭北缘断裂带为界，与祁连构造区相隔。西秦岭北缘断裂是左行走滑挤压断层，与其他斜压走滑构造带类似，在西秦岭山的北缘形成向外扩展的一系列逆冲断裂，在剖面上构成了偏向北的花状构造（王志才等，2006）。

3.柴达木构造区

柴达木盆地是青藏高原东北部最大的内陆盆地，该构造区位于盆地南、北两侧两条东西向隐伏断裂之间，新生代地层发育齐全，沉积厚度达6～7km，最大厚度达到13km（Wang等，2006；胡受权等，1999）。主要地层单元包括路乐河组（65～50.5Ma）、下干柴沟组（50.5～35.5Ma）、上干柴沟组、下油砂山组、上油砂山组、狮子沟组、七个泉组，在时代上覆盖整个新生代。现有的研究表明，柴达木盆地的沉积中心迁移与周缘山系的隆升密切相关。物探和钻孔资料的研究表明，新生代以来沉积中心具有由西向东的迁移趋势（Wang等，2006；吕宝凤等，2008；李明杰等，2005），始新世的沉积中心位于盆地西南部的油砂山一带，渐新世沉积中心开始向东迁移，到达现代盆地的中部，上新世盆地的沉积中心位于一里沟一里坪一带，上新世以来沉积中心继续向东南方向迁移（Metivier等，1998），至第四纪才基本与现代一致。上述沉积中心的迁移表明，阿尔金山至少在渐新世就已经开始了显著的成山作用，并对柴达木盆地的沉积迁移起到了显著作用，而东昆仑构造带似乎对盆地沉积的控制作用相对微弱。沉积响应的空间对比以及岩相古地理演化表明，古新世始新世阶段高原北部昆仑构造带就已经开始了隆升及盆地沉积响应（张克信等，2007），这一观点也得到了昆仑山中段地区的碎屑锆石裂变径迹年代学资料的支持。

柴达木盆地内部沉积盖层中普遍发育系列北西西向的雁列褶皱及小型逆冲构造、同沉积断层以及同沉积褶皱，在盆地上新世狮子沟组中普遍发育同沉积断层与同沉积背斜，反映上新世以来盆地沉积盖层的近南北向挤压缩短。

4.祁连构造区

祁连构造区位于柴达木构造带与河西走廊之间，呈北西西南东东走向分布，北侧与河西走廊以祁连山北缘断裂为界，南侧与柴达木构造带以柴达木北缘断裂为界，整个构造区由一系列条块状逆冲构造块体叠覆而成。祁连山北缘断裂从玉门镇西南经祁连山北缘，向南东延伸越过冷龙岭，转为近东西向后至景泰没入兰州盆地之下，全长约1 000km，总体走向北西西南东东向，倾向南西，地表倾角较陡，为45°～80°，上陡下缓，为逆冲性质兼左旋走滑。沿该断裂普遍可见早古生代地质体逆冲在新生代地层之上，深地震反射资料（吴宣志等，1995）表明，其向下延伸到下地壳。柴达木北缘断裂由一系列右阶雁列逆掩断层构成，断裂从乌兰布赫山、宗务隆山至赛什腾山、柴达木北缘断裂断续延伸，在剖面上断裂表现为北倾叠瓦状，上陡下缓，逐渐在深部聚合形成产状构造。在达肯大坂、柴达木北缘断裂将前震旦系达坂群逆冲至柴达木盆地渐新统下干柴沟组地层之上。

在构造区内发育系列南倾逆冲断裂系统以及北倾逆冲断层，形成对冲式逆冲断层，沿这些断层普遍存在基底变质岩系逆冲叠覆在白垩系以及新生代地层之上。海原断裂是祁连山内部发育的一条强震活动断层，断裂性质与祁连山北缘断裂一致，逆冲性质兼具左行走滑，断面倾向西南。该断裂向西可延伸至哈拉湖以东，向东延伸至宁夏哨口，与六盘山断裂连接，沿断裂带多发育走滑拉分盆地，1920年8.2级海原地震形成地表破裂从景泰县延伸至六盘山一带，长达200余千米。在西华山北麓可见中上元古界海原群变质岩系逆冲至第三系地层之上，断裂带前缘发育飞来峰构造（樊计昌等，2004）。

祁连构造区内部普遍发育不同时代及规模的断陷盆地，具有代表性的包括临夏盆地、贵德盆地等。柴达木盆地、西宁盆地以及兰州盆地等沉积序列底部年龄多在古新世始新世，这表明与上述盆地相邻造山带在古近纪也存在同步的构造隆升。而贵德盆地、临夏盆地等的形成年代相对年轻，约为渐新世阶段。盆地沉积及地貌研究揭示了青藏高原东北上新世以来存在多期构造隆升事件（袁道阳等，2007）。临夏盆地第三系临夏群的厚度为1 600m以上，新生代地层始于30Ma，且连续沉积至今。临夏群顶部的积石组砾石层（30～60m），其中砾石直径达20～30cm，并切过了褶皱变形的此前新生代红层，而积石组下部的临夏群其余各组主要为红色湖相泥岩为主，且各组底部伴有河流相砂层和砾石层，之间为整合接触，说明积石组的沉积之前存在一次强烈的构造运动，积石组的沉积年龄为3.6～2.6Ma；积石组砾岩层下部又出现了湖相层的东山组，东山古湖盆的出现以及积石组砾石层的变形都说明砾石沉积后的又一次强烈构造运动的出现，东山组湖相层的沉积时间为2.4～1.7Ma；大夏河最高级阶地的出现代表黄河切穿临夏盆地（李吉均和方小敏，1998），反映了又一次强烈构造抬升事件，这3次构造事件的时间分别为3.6Ma、2.6Ma、1.7Ma，分别称为青藏运动A、B、C三幕（李吉均等，1996）。

综合而言，青藏高原北部系列山系是在阿尔金断裂以及东昆仑断裂左行走滑与挤压逆冲背景下形成的斜压逆冲，断块叠覆构造，这些逆冲叠瓦断块可能主要由中上地壳层次的地壳推覆体构成（Chen等，1999；Tapponnier等，1990）。青藏高原东北缘造山带的隆升在印度板块与欧亚板块碰撞初期即开始有所响应，这种实时性的响应也暗示青藏高原东部系列造山带具有中上地壳层次的构造属性。